黑色岩系矿床成因及其海水、热水与生物有机成矿作用

黑色岩系型矿床是矿床学研究的一个重要对象,其成因由于成矿作用复杂而存在争议。为深入理解这种复杂性并为解决争议提供参考信息,通过深入剖析国内外这类矿床的典型实例,述评了矿床成因研究的现状与进展,并进一步提出了值得加强研究的方向。全球黑色岩系矿床分布广泛,矿床形成过程中受多种地质作用影响,并可主要归纳为3种:海水、热水与生物有机成矿作用。其中,海水和热水为成矿提供元素及有利的成矿条件(如还原的沉积环境)。相比而言,生物有机质的成矿作用则主要体现在对海水和/或热水提供的元素进行富集,并在合适条件下成矿。可见,这3种成矿作用的多元复合作用使得成矿过程极其复杂,这是导致很多矿床成因至今未完全确定的一个重要原因。今后可从两方面开展深化研究:一是揭示多期复杂成矿演化过程;二是剖析生物有机成矿作用。这些认识对沉积岩型矿床的研究同样具有普遍参考意义。

黑色岩系多金属矿床的研究现状与发展趋势

在参考国内外大量文献的基础上,主要介绍了黑色岩系多金属矿床的研究意义,及其最新成果;总结了黑色岩系多金属矿床的发展趋势。

黑色岩系成矿作用及相关金属矿床找矿

诸多矿床的形成和产出与黑色岩系、特别是有机质岩石有不可分割的关系,表现为矿床与黑色岩系的空间相关性。有机质(包括微生物)在成矿元素的活化、迁移、富集以及矿石矿物的结晶等方面起重要作用:富集过程中金属硫化物可以直接置换有机质,有机质还可以作为还原剂存在于含矿热液。石油固化为沥青过程中,金属元素沉淀的不同阶段有不同的作用:早期以还原作用为主,而晚期则出现氧化过程,沥青在此阶段也由均质体变为各向异性体,内部的化学组成也随之发生变化。黑色岩系矿床勘探中,目标层位的选择要考虑的因素有:有机质的丰富程度,有用组份的初始富集程度,目标层位内部的岩石组合。同时还要考虑区域成矿地质背景和热液通道—构造控制因素。

湘、黔下寒武统黑色岩系型Ni、Mo矿床中有机质与PGE成矿作用研究

湘、黔地区张家界、遵义一带分布有黑色岩系型Ni-Mo-PGE矿床,测试分析表明黑色页岩样品铂族元素含量特征参数ΣPGE、Ln(Pd/Pt)、(Ru/Ir)×(Pd/Pt)、Ln[(Ru/Ir)×(Pd/Pt)]均与有机质含量特征参数有较好的相关性。趋势分析显示,铂族元素含量特征参数Ln[(Ru/Ir)×(Pd/Pt)]与总有机碳含量特征参数Ln(Corg)有很好的线性相关,线性相关公式为y=0.4762x-1.1316,相关系数R为0.7584,说明该参数为一稳定性参数,主要受有机质总量决定,集中反映了生物制约性。而与湖南张家界样品有机碳含量Ln(Corg)与铂族元素含量ΣPGE同步正消长关系不一样,即贵州遵义地区铂族元素总量ΣPGE与有机碳含量的相关性表现出的不一致的规律,可以解释为后生期的热事件(印支海西期,Rb-Sr等时线年龄277±37Ma)导致有机质干酪根的高成熟化、大量生过气(C>2%)和石墨化趋势,或者说是芳构化效应改变了源岩有机质而导致了有机质的损耗。

黑色岩系型矿床与页岩气藏之间的耦合关系

黑色岩系,作为众多多金属矿床的矿源层,具有重大的经济和科研价值而广受国内外学者关注。中国南方下寒武统黑色岩系中广泛产出大中型金属型矿床,如Ni-Mo矿、V矿及PGE矿。但同时作为能源矿产的页岩气在下寒武统黑色岩系中也广泛成藏,因此有必要研究两者之间的耦合关系。本文综述前人已经发表的黑色岩系的一些地球化学特征,特别是有机地球化学特征,初步揭示金属成矿与页岩气成藏之间的耦合关系,研究成果有利于进一步探讨黑色岩系型金属成矿与页岩气成藏的沉积古环境,对指导金属矿床与页岩气藏资源协同勘探及综合预测及开发具有重大科学意义。

重庆城口地区下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学研究

黑色岩系方面的研究是当前学术界的一个热点话题,而城巴地区黑色岩系找矿预测是国内外许多地质工作者非常关心的问题。经过近年来各方面的努力,城巴地区黑色岩系的研究已经取得了一些进展,但黑色岩系型矿床找矿工作一直未能取得质的突破,对黑色岩系地球化学和成因的探讨基本上还未开展。